Alors que les habitants des Caraïbes tentent de reconstituer leur vie après avoir été battus par deux puissants ouragans en quinze jours, les scientifiques travaillent pour savoir si les tempêtes Irma et Maria sont des signes de ce qui pourrait arriver avec les changements climatiques.

Le lien entre le changement climatique et les ouragans tropicaux est glissant. Alors que les scientifiques comprennent largement les mécanismes naturels qui conduisent ces tempêtes cycloniques, prédire avec précision ce qui peut arriver sur une planète en réchauffement est beaucoup plus difficile.

Certains modèles climatiques, exécutés sur des superordinateurs qui simulent les systèmes physiques de la Terre pour prédire les changements futurs, révèlent un avenir où il pourrait y avoir moins d'ouragans et de typhons, mais ceux qui se produisent pourraient être plus puissants. D'autres recherches suggèrent que la fréquence ne changera pas alors qu'il existe des études qui indiquent que les cyclones tropicaux deviendront plus fréquents et plus intenses.

Pour les nations sur le chemin des ouragans destructeurs, cette incertitude pose de sérieux dilemmes quant à la meilleure façon de préparer l'avenir. Devraient-ils investir des milliards dans des infrastructures à l'épreuve des tempêtes pour protéger leurs citoyens, ou abandonner les communautés les plus vulnérables au destin ? Les inondations ou les vents violents causeront-ils davantage de dégâts? Leurs grandes villes sont-elles susceptibles d'être plus à risque?

À la suite de l'ouragan Irma, la tempête la plus puissante de l'océan Atlantique dans l'histoire enregistrée, et l'ouragan Maria, une autre tempête qui est classée comme la catégorie 5 la plus puissante, beaucoup se tournent vers les scientifiques pour leur donner des réponses.

Un grand projet financé par l'UE pourrait aider à les fournir. Le projet PRIMAVERA produit une nouvelle génération de modèles climatiques à haute résolution qui examineront comment les océans et l'atmosphère réagiront au cours des 30 prochaines années.

Il combinera les résultats de sept modèles différents qui seront exécutés côte à côte, tentant tous de répondre aux mêmes questions. L'un d'eux sera de savoir comment le réchauffement climatique est susceptible de modifier la relation entre l'océan Atlantique et les tempêtes qui se forment au-dessus de celui-ci.

« Les modèles climatiques que nous développons ont une résolution beaucoup plus élevée que ceux que nous utilisons actuellement, " dit Louis-Philippe Caron, chercheur au Centre de calcul intensif de Barcelone en Espagne, qui participe à PRIMAVERA. "Cette prochaine génération de modèles devrait avoir le type de résolution qui nous permet de simuler la structure des tempêtes à une taille et une intensité plus réalistes."

Les ouragans se forment en raison d'une interaction complexe entre l'océan et l'atmosphère.

Les modèles climatiques actuels sont capables de simuler les effets de l'océan et de l'atmosphère à une résolution généralement comprise entre 50 et 100 kilomètres, mais à ce type de niveau, il est difficile de reproduire bon nombre des conditions qui déterminent la taille et l'intensité des ouragans.

Un autre problème est de comparer les modèles actuels - ils ont tendance à utiliser différentes approches expérimentales de données et différentes approches d'analyse, ce qui les rend difficiles à comparer.

À PRIMAVERA, les scientifiques tentent de développer sept modèles climatiques de nouvelle génération capables de reproduire les conditions de l'océan et de l'atmosphère, certains atteignant une résolution de 15 kilomètres. Les modèles simuleront les observations sur une période de 100 ans entre 1950 et 2050, collecte de données atmosphériques toutes les trois heures.

« Les simulations que nous produirons seront beaucoup plus réalistes et nous pourrons les comparer avec les observations réelles que nous avons du passé récent, " dit Caron. Une simulation unique exécutée sur le modèle de la Terre de la Commission européenne de l'UE en cours de développement au centre de calcul intensif de Barcelone dans le cadre du projet PRIMAVERA, produira environ 150 téraoctets de données.

« La quantité de données que nous allons produire est vaste, " ajouta Caron. « Mais comme nous aurons de nombreux modèles haute résolution, faisant tous la même expérience et étant analysés ensemble, si nous les voyons produire les mêmes résultats, nous pouvons commencer à répondre à certaines des grandes questions sur les ouragans. C'est pourquoi ce projet est assez excitant.

Ces questions comprennent combien de tempêtes pourraient se produire à mesure que le climat change, mais aussi l'impact du changement climatique sur la destructivité des tempêtes, l'intensité du vent et les précipitations qu'ils produisent.

Les modèles pourraient également aider à révéler l'impact des ouragans sur l'Europe. Certains ouragans peuvent traverser l'Atlantique vers le nord, se transformant en ex-cyclones tropicaux qui déversent ensuite de grandes quantités de pluie sur l'Europe, provoquant de graves inondations.

Mais de nombreuses régions d'Europe sont souvent frappées par un autre type de cyclone qui se forme au-dessus de la mer Méditerranée et pourrait être affecté par le changement climatique.

Médicaments

« La Méditerranée est l'un des points chauds de la formation des cyclones dans le monde, " a déclaré le Dr Emmanouil Flaounas, un météorologue à l'Observatoire national d'Athènes en Grèce qui mène des recherches sur ces tempêtes dans le cadre d'un projet financé par l'UE appelé ExMeCy. « C'est une toute petite région, mais a beaucoup de cyclones.'

Bien qu'ils ne soient pas aussi puissants que les cyclones tropicaux, ces tempêtes peuvent apporter de fortes précipitations et des vents violents, causant des milliards d'euros de dégâts dans les pays du pourtour méditerranéen.

Le Dr Flaounas et ses collègues ont déjà montré qu'en 11 ans, 500 cyclones intenses sont responsables de jusqu'à 40 % des précipitations totales en Méditerranée.

« Environ une à trois fois par an, ces cyclones peuvent atteindre une intensité comparable à un ouragan de catégorie 1, " explique le docteur Flaounas. « Ils peuvent causer beaucoup de dégâts et d'inondations.

Ces tempêtes extrêmement puissantes sont connues dans la littérature scientifique sous le nom de « médicaments » – un portemanteau des mots « Méditerranée » et « ouragans ».

Contrairement aux cyclones tropicaux, cependant, les médicaments ont tendance à se former en hiver et ne produisent généralement de la pluie que pendant un jour ou deux.

Mais les recherches du Dr Flaounas révèlent également que tous les médicaments ne sont pas créés égaux. Alors que certains des plus puissants apportent des précipitations intenses, il existe d'autres médicaments intenses qui génèrent peu de pluie.

'Certains cyclones très forts peuvent présenter des précipitations très faibles pendant leur stade de maturité, dit le docteur Flaounas. « Cela semble être assez unique en Méditerranée. »

Il a souligné que deux processus atmosphériques différents semblent jouer un rôle pour déterminer si ces tempêtes apporteront ou non de fortes pluies.

Ceux qui ont des précipitations intenses sont alimentés par la convection de la vapeur d'eau de l'océan, un peu comme les ouragans tropicaux, mais aussi des couches d'air appelées bandes transporteuses chaudes, qui sont généralement observés dans les systèmes météorologiques frontaux qui se forment au large de la côte ouest du Royaume-Uni.

Les tempêtes plus sèches ne montrent pas beaucoup de signes de l'un ou l'autre de ces processus atmosphériques.

« En savoir plus sur le détail de ces processus et l'impact qu'ils ont sur les précipitations peut nous aider à comprendre ce qui se passera à l'avenir à mesure que le climat change, dit le docteur Flaounas.

Certains craignent que les changements climatiques ne modifient déjà le comportement des tempêtes méditerranéennes.

En novembre 2011, le sud de la France a été touché par un médicament si gros et si puissant qu'il a été traqué par la National Oceanic and Atmospheric Administration des États-Unis. D'autres tempêtes puissantes récentes en novembre 2014 et octobre 2016 ont également formé d'énormes spirales plus caractéristiques des tempêtes tropicales.

« Si nous constatons une augmentation des températures de surface de la mer en Méditerranée, cela peut favoriser la formation de cyclones de type tropical, dit le docteur Flaounas. «Pour le moment, il y a trop d'incertitudes pour le savoir. Mais si nous pouvons comprendre ce qui cause les différences de précipitations dans les tempêtes méditerranéennes, cela peut nous aider à anticiper ce qui se passera dans le futur.

« Cela pourrait aider à garantir que les bons plans d'atténuation sont mis en place, ' il a dit.